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《西南农业大学》 2005年
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蓖麻蚕和天蚕线粒体DNA部分序列的测定和系统发生研究

刘玲玲  
【摘要】:动物线粒体是高度紧凑的环形基因组,编码2个rRNAs(16s and 12S rRNA)、22tRNA和13个蛋白质(COⅠ-Ⅲ,Cytb,ND1-6,ND4L,ATP6,and ATP8)。因为容易分离和多拷贝,线粒体DNA已经成为分子进化研究里一个广泛使用的分子标记。利用mtDNA多态性来探讨昆虫类群、系统发育关系是当前昆虫系统学研究的热点。但在国内,由于目前实验技术、数据分析及经费等方面的限制,该方面的研究仍不多。在研究昆虫类群和系统发育关系时,昆虫线粒体基因组为核序列的补充提供了丰富的材料。 除桑蚕以外,蓖麻蚕和天蚕都是鳞翅目(Lepidoptera),天蚕蛾科(Saturniidae)中具有较高经济价值的绢丝昆虫。目前为止对他们进行的研究并不多,而将蓖麻蚕mtDNA用于昆虫分子系统学研究中的就更少,用天蚕mtDNA作昆虫分子系统学的研究还未见报道。为此,我们分别对蓖麻蚕和天蚕线粒体的COⅠ、COⅡ、ATP8、ATP6等4个蛋白编码基因进行了扩增、测序,分析了它们的序列组成特点,同时结合已公布线粒体基因组全序列的昆虫进行了系统发生分析,以形态学分类系统为基础对mtDNA在昆虫分子系统学中应用的可能性进行了评价。 主要结果如下: 1 序列分析 分别对蓖麻蚕和天蚕线粒体的COⅠ、COⅡ、ATP8、ATP6等4个蛋白编码基因进行了扩增、测序、对其核苷酸频率和氨基酸组成进行了分析,并根据无脊椎动物线粒体DNA密码子(Codon5,translate-table=5)进行了蛋白编码序列的翻译。结果为:蓖麻蚕COⅠ基因全长1558bp,COⅡ基因全长684 bp,ATP8基因全长156 bp,ATP6基因全长672 bp;天蚕COⅠ基因全长1528bp,COⅡ基因全长681 bp,ATP8基因全长168 bp,ATP6基因全长681 bp。4个线粒体蛋白编码基因偏好使用A、T碱基,而且A+T平均含量都明显的高于G+C平均含量;在氨基酸组成上,偏好使用第三位是A的密码子,而较少使用第三位是C的密码子。 2 系统发生分析 用ClustalX 1.8(Thompson等,1997)软件对蓖麻蚕、天蚕及44个昆虫的COⅠ、COⅡ、ATP8和ATP6等4个线粒体蛋白编码基因的核酸和氨基酸序列进行比对,用Mega 2.0(Kumar等,2001)软件包中的NJ法构建进化树。分析结果如下: 用COⅠ基因全序列、密码子第1、第2位点及氨基酸序列构建进化树,以用密码子第1、第2位点构建的树型图分辨率最高,优于氨基酸序列构建的树型图。以全序列构建树型图分辨率最低,双翅目中的昆虫都没有聚类在一起,表明同一基因核酸序列和氨基酸序列的系统发生效用不同;并且同一基因核酸序列的密码子第1、第2位点和密码子第1、第2、第3位点的系统发生效用也不相同。
【学位授予单位】:西南农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S885.2;S885.3

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